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為何物理理論學(xué)100年沒有突破?跟相對論無關(guān)而是這些原因

 wenxuefeng360 2020-02-12

物理學(xué)停滯在以前也算是熱門問題,主要由愛因斯坦相對論引發(fā)的,相對論也經(jīng)得起時(shí)間考驗(yàn),目前在主流科學(xué)被廣泛接受,當(dāng)然民科也不是吃素的,在目前看來誰對誰錯(cuò)跟物理學(xué)有沒有停滯都無關(guān)。

現(xiàn)代物理學(xué)發(fā)展史

1687年,牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力,是當(dāng)時(shí)科學(xué)的最偉大成果之一,它揭示了物體運(yùn)動(dòng)和天體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。

1873年,麥克斯韋發(fā)表《電磁理論》,建立了電磁場的理論,將電學(xué)、光學(xué)、磁學(xué)統(tǒng)一起來,創(chuàng)立了麥克斯韋方程組。

1900年,量子力學(xué)起源,主要由海森堡,狄拉克,薛定諤三人研究與發(fā)展,量子力學(xué)描述微觀世界的物質(zhì)結(jié)構(gòu)和相互作用。

1905,愛因斯坦的狹義相對論,1915年廣義相對論。相對論主要描述高速運(yùn)動(dòng)和宏觀世界。

為何物理理論學(xué)100年沒有突破?跟相對論無關(guān)而是這些原因

物理學(xué)發(fā)展可謂至高飛越了。然而到了2020年,已經(jīng)一百年多了,物理學(xué)上沒有新的“顛覆世界觀”的理論出世嗎?都著力于研究和發(fā)展量子力學(xué),科研是一直在套用先賢留下的理論和公式的?

是在“啃老”嗎?

這不是在啃老,也不代表物理學(xué)的停滯,而是這“老”也太“有錢”了,啃了一百年都啃不完,量子力學(xué)和相對論的可謂博大精深,,相對論對于目前科技太遙遠(yuǎn),基本適用于高速運(yùn)動(dòng),生活中勉強(qiáng)應(yīng)用于GPS衛(wèi)星。而量子力學(xué)中,雖然得到廣泛的各種應(yīng)用,量子計(jì)算機(jī)的誕生,但是“量子糾纏”、“波函數(shù)塌縮”等現(xiàn)象還沒明白其中的原理,可以說是“使其然而不知其所以然”。先賢們奠定的理論可不簡單,還需很長時(shí)間更深入的研究與發(fā)展,將理論轉(zhuǎn)化為生活科技應(yīng)用,這個(gè)過程保守估計(jì)需要200年時(shí)間。

理論物理的引導(dǎo)

愛因斯坦下半生都一直尋找的統(tǒng)一理論,這個(gè)理論相當(dāng)于一個(gè)框架,將四大力(強(qiáng)力、弱力、電磁力和引力)容納起來,形成一個(gè)能解開宇宙(描述物質(zhì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律)的方程,這個(gè)方向是沒有錯(cuò),但窮奇一生未能實(shí)現(xiàn)目標(biāo),茫茫統(tǒng)一之路在何方?

到了1968年,弦/超弦理論的的說法已經(jīng)開始,認(rèn)為亞原子尺度上的粒子并非是一個(gè)有體積質(zhì)量的物體,而是一根類似于橡皮筋的弦,弦是一維的,由于震動(dòng)頻率的差異所產(chǎn)生的粒子也不同,弦還具有開弦和閉弦的差異。物理學(xué)已經(jīng)開始邁向一個(gè)“胡同”了

為何物理理論學(xué)100年沒有突破?跟相對論無關(guān)而是這些原因

1994年,弦理論演變成M理論,M理論被認(rèn)為宇宙萬物至理,結(jié)合了五種超弦理論十一維空間,M理論的核心是多維空間,關(guān)鍵概念是超對稱性(玻色子和費(fèi)米子的對稱性)。M理論中存在了無數(shù)平行的膜,膜的相互碰撞作用產(chǎn)生了四種基本粒子,從而產(chǎn)生了電磁波和物種。這些膜是二維的。該理論也許讓物理學(xué)走進(jìn)了“死胡同”。

為何物理理論學(xué)100年沒有突破?跟相對論無關(guān)而是這些原因

上圖是多維空間的概念圖,如果細(xì)心觀察發(fā)現(xiàn)其實(shí)由一個(gè)三維的空心桶狀進(jìn)行里外扭曲形成的,也就是說三維空間可以扭曲成多維的。物理理論學(xué)并沒有停滯,只是走進(jìn)了思維的“陷阱”。

高維時(shí)空的迷

原本高維時(shí)空是三維空間加上一維時(shí)間,四維時(shí)空很好理解,宇宙萬物皆運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生了時(shí)間,所以時(shí)間和空間聯(lián)系產(chǎn)生四維時(shí)空,四維坐標(biāo)描述物體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。但隨著物理學(xué)中出現(xiàn)越來越多的疑問無法理解,比如廣義相對論的奇點(diǎn)、時(shí)空的扭曲,量子力學(xué)中的糾纏態(tài)超距等,人們開始質(zhì)疑是不是有高維空間,高維空間已經(jīng)成為物理學(xué)的神了,無所不能的存在,任何無法理解的現(xiàn)象它都能解釋。

普朗克尺寸的空間,時(shí)空量子化,那么“細(xì)小”空間中的間隔又是什么?蟲洞!可連接另外空間的洞,很多人想依據(jù)是什么?

蟲洞:我在這里簡單說一下,時(shí)空量子化,物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)也是量子化,需要量子空間的連續(xù)性傳遞,假如某些量子空間傳遞不了,物質(zhì)不會(huì)憑空消失而會(huì)隨機(jī)性傳遞到別的量子空間中,實(shí)現(xiàn)時(shí)空穿梭。

穿梭時(shí)空一直是熱門的話題,尤其是媒體最喜歡這類話題了,因?yàn)閴蛭寺?,進(jìn)行著擴(kuò)大和宣傳??萍几簧侠碚摿耍壳翱萍既绾稳ヲ?yàn)證高維時(shí)空和蟲洞理論?一個(gè)理論的來源可能是瞬間靈感,但是科技的發(fā)展是一個(gè)漫長的過程,理論一直走在科技的前端,物理理論學(xué)并沒有停滯,科技發(fā)展更是飛快,只是時(shí)間的錯(cuò)開而已。

統(tǒng)一的初心

愛因斯坦原本的初心是想找到統(tǒng)一理論進(jìn)行描述萬物相互作用與運(yùn)行規(guī)律,但是隨著弦/M理論,在概念中的確可以進(jìn)行描述,但為什么說是物理理論學(xué)的“死胡同”呢?首先該理論基于多維空間,一維和二維是什么?這個(gè)很好理解,線和面,但嚴(yán)格意義來說它們是不存在的,只是人們意識的產(chǎn)物。

為何物理理論學(xué)100年沒有突破?跟相對論無關(guān)而是這些原因

不管弦/M理論是正確還是錯(cuò)誤,假如是錯(cuò)誤的,這門理論沒有任何意義,浪費(fèi)了科研的時(shí)間;假如是正確的,那就代表物理學(xué)的止步了,一維和二維如何研究?它們并不是實(shí)體物質(zhì),科學(xué)驗(yàn)證不是在大腦理實(shí)踐的,至于高維空間更是超出大腦的范圍,過分依賴于數(shù)學(xué)的計(jì)算,假如真的存在高維也無法觸摸其邊緣。

物理理論學(xué)的瓶頸?

我們分為三大板塊:微觀世界、宏觀世界、多維空間(假如存在),微觀世界和宏觀世界中有太多現(xiàn)象無法解釋,而多維空間超越了人的想象,只能靠數(shù)學(xué)來計(jì)算。這三大板塊都可以概括整個(gè)宇宙了,從早期智人到現(xiàn)在三十萬年了,正真文明發(fā)展數(shù)千年,而物理學(xué)的開始至今也不過五百年(伽利略時(shí)期算起),五百年時(shí)間想要解開這個(gè)宇宙,似乎不可能的事情。這并不是物理學(xué)的瓶頸,微觀與宏觀世界作用與規(guī)律一旦解開了,標(biāo)志著物理學(xué)的成熟。物理學(xué)的發(fā)展規(guī)律:提出命題 → 理論解釋 → 理論預(yù)言 → 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 →修改理論。如果想要解開至少要花三百年左右。

結(jié)語

多維空間是物理理論學(xué)的“神”,是一把萬能鑰匙能解開所有的謎團(tuán),但只是一個(gè)理論而已,不僅缺乏驗(yàn)證而且還無從驗(yàn)證,M理論作為萬物終極理論,數(shù)學(xué)的計(jì)算和概念的模糊,對于科技發(fā)展是幾乎沒有意義,只是滿足人們對宇宙的好奇心。

物理理論學(xué)沒有停滯,只是走向了多維的陷阱,這也難怪,因?yàn)橄荣t們的已經(jīng)奠定了微觀和宏觀世界理論基礎(chǔ),除了這兩個(gè)以外也就只有多維空間這個(gè)“陷阱”可鉆了。目前所能達(dá)到最快速度是探測器太陽神2號,約70km/s,相當(dāng)于0.00023c,還是屬于低速運(yùn)動(dòng)的,多維空間與蟲洞等是目前科技無法觸摸到,更何況有沒有存在還尚未可知。

作者:宇宙探索與思考

——THE END

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